Emma, Flóra, Virág2020. november 24., kedd
Föld

Megoldották az Uránusz és a Neptunusz rejtélyét?

2004.03.12.Admin
National Geographic Magyarország

A Nature című tudományos lapban új teóriával álltak elő kutatók, s azt állítják, sikerült megfejteniük az Uránusz és a Neptunusz mágneses terével kapcsolatos rejtélyeket.

Az Uránusz 1986 óta tartja izgalomban a mágneses terek kutatóit. Ekkor haladt el a közelében a Voyager 2 űrszonda, és ennek az eszköznek a mérései azóta is számos vitát váltottak ki. Az utolsó szót ebben a vitában aligha mondták ki, hiszen a méréseket belátható időn belül nem lehet megismételni, az Uránuszra (illetve a bolygó felé) ugyanis nem terveznek egyelőre újabb űrmissziót.

Az Uránusz és a Neptunusz különlegessége

Az Uránusz több tekintetben is különleges bolygó. Például forgástengelye a pályasíkjába esik, tehát lényegében „oldalán fekve” forog. Emiatt a 84 földi évig tartó Uránusz-év felében – míg a bolygó átér a Nap egyik oldaláról a másikra – északi pólusa végig napfényben fürdik, az év második felében pedig teljes sötétségbe borul.

A másik érdekessége mágneses mezeje, amelynek tengelye valamilyen okból nem megy át a bolygó középpontján, ráadásul 59 fokos szöget zár be a forgástengellyel. Ha a Föld mágneses mezeje állna így, akkor Floridában lenne bolygónk északi mágneses pólusa. A Neptunusz földivel azonos erősségű mágneses mezeje szintén erősen elhajlik a forgástengelytől, éppúgy mint az Uránuszé, ám nem tudni miért.

Mindezt tetézi, hogy mintha két mágnesrúd lenne az Uránuszban: két északi és két déli pólus mutatható ki a bolygó mágneses terében.

A mágneses mező kialakulása a Földön

A brit Nature című lapban most egy új teória jelent meg a jelenséggel kapcsolatban. A szerzők tanulmányukban azt állítják, hogy az Uránusz és a Neptunusz belső struktúrája radikálisan különbözik attól, amit korábban képzeltek a tudósok e hideg (mínusz 200 Celsius fok alatti), távoli planétákról.

A bolygók mágneses terét az úgynevezett dinamóhatás kelti. A dinamóelv lényege földi kísérletekben az, hogy ha egy fémkorong mágneses mezőben pörög, akkor az így keletkezett erő az elektronokat a korong középpontja felé taszítja. Amíg a korong forgásban van, addig az elektronok mozgása – az elektromos áram(lás) – viszont továbbra is mágneses mezőt indukál, vagyis a mágneses és az elektromos jelenségek egymást gerjesztik, erősítik.

A bolygók mágneses tere hasonló módon keletkezik, legalábbis az eddigi elméletek szerint. Az előfeltételek közé tartozik, hogy a bolygó eredeti alkotóanyaga már eleve valamilyen mágnesességgel rendelkezzen, illetve hogy az égitest a saját tengelye körül forogjon. A planéták felülete alatt egy elektromos vezetőképességű folyadékra is szükség van, amelyet egy belső energiaforrásnak kell mozgatnia.

A Föld esetében például egy szilárd belső mag úszik egy olvadt, vasban gazdag folyadékban, amelyet a Föld forgása tart mozgásban, és konvekciós áramok is segítik ezt a mozgást. (A konvekciós áramlatok a belső mag hőjét továbbítják a felszín felé – a konvekció szó egyébként áramlás útján történő hőközlést jelent.) Ez a mozgás kelti tehát a Föld esetében a mágneses mezőt.

A Jupiter és a Szaturnusz mágneses mezője

A Jupiter és a Szaturnusz esetében kissé más a helyzet, de ezeknél is megfelelő volt az eddigi elmélet. A két nagybolygó ugyanis gázóriásnak számít, tehát nem sziklás a felszíne, mint a Földnek.

A Jupiter és a Szaturnusz esetében ezért úgy gondolják, a felszín alatti hidrogén segíti a mágneses mező kialakulását. Ez a felszín alatti hidrogén hatalmas nyomás és hőmérséklet hatására protonok és elektronok „levesévé” válik, amely egy kicsiny szilárd mag körül forog. A proton-elektron-leves azt jelenti, hogy a hidrogén egyetlen protonból álló magja elveszíti a kapcsolatot az egyetlen körülötte forgó elektronnal, így az elektronok szabadon áramolhatnak az immár „fémes” tulajdonságú folyadékban. A Jupiter belső részében lévő anyagot ezért szokták „fémes hidrogénnek” nevezni.

 Neptunusz

Neptunusz

A Neptunusz és az Uránusz belső szerkezete eltér a többi nagybolygótól

Ám a Neptunusz és az Uránusz belső szerkezete eltér a Jupiterétől és a Szaturnuszétól – állítja a Nature-ben megjelent tanulmány, jóllehet az Uránusz és a Neptunusz is gázóriásoknak számítanak. A szerzőknek az a véleménye, hogy az utóbbi két planéta csak nagyon vékony fémes, konvekciós folyadékkal rendelkezik. Ez döntő hatással van a bolygók mágneses mezejére is, hiszen ez a mező ily módon csak egy kagylóhéjra emlékeztet, a gázhalmazállapotú hidrogénből álló felszín alatt.

Mindennek hatására „dőlhet el” a mágneses tengely e bolygókon, vagyis ezért tér el az észak-déli iránytól a mágneses pólusok közötti képzeletbeli vonal, s ezért lehet négy pólus az Uránuszon.

A tanulmány szerzői – Jeremy Bloxham és Sabine Stanley – a Harvard Egyetemen dolgoznak. Sikerült egy olyan számítógépes modellt kidolgozniuk, amely véleményük szerint képes imitálni az Uránuszon uralkodó viszonyokat, legalábbis a Voyager 2 űrszonda kutatásainak, méréseinek fényében. Ahhoz persze, hogy kétséget kizáróan megismerjük az Uránusz és a Neptunusz mágneses mezejének szerkezetét, és ellenőrizni lehessen a harvardi tudósok elméletét, újabb űrszondát kellene eljuttatni a két bolygó közelébe.

Ilyen űrmissziót most sehol sem terveznek, ugyanakkor amerikai és európai szondák a tervek szerint a Merkúrhoz és a Szaturnuszhoz eljuthatnak, és méréseket végezhetnek a bolygók mágneses terében.

Hozzászólások

Már a Csomolungma sincs biztonságban a mikroműanyagoktól

Már a Csomolungma sincs biztonságban a mikroműanyagoktól

Ennél magasabban még nem mutatták ki a szennyezést.

A Föld hűtésével menthetjük meg a bolygót?

A Föld hűtésével menthetjük meg a bolygót?

Korábban több szakértő is felvetette, hogy légköri mérnöki beavatkozással győzhetnénk le a klímaváltozást.

Egyre nagyobb veszélyt jelent a tengeri állatokra a műanyag

Egyre nagyobb veszélyt jelent a tengeri állatokra a műanyag

Nagy fenyegetést jelent a veszélyeztetett tengeri emlősökre és teknősökre az Egyesült Államok körüli vizek műanyag-szennyezettsége - olvasható az MTI hírei között.

A klímaváltozással újabb betegségek érik el a vadvilágot

A klímaváltozással újabb betegségek érik el a vadvilágot

A vadvilágot érintő, paraziták által hordozott betegségek egyre északabbra fognak terjedni a bolygó melegedésével egy új tanulmány szerint - tette közzé az MTI.

Az aeroszolok és a szén-dioxid-kibocsátás együttes csökkentésére van szükség

Az aeroszolok és a szén-dioxid-kibocsátás együttes csökkentésére van szükség

Fokozódhat a Föld felmelegedése, ha az aeroszolszennyezést csökkentik, ám a szén-dioxid-kibocsátást nem - tette közzé az MTI az erről szóló új amerikai kutatást.

National Geographic 2020. novemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 960 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket